《温度测量和控制技术1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《温度测量和控制技术1（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、温度实验技术,温度是表征体系中物质内部大量分子、原子平均动能的一个宏观物理量。 物体内部分子、原子平均动能的增加或减少，表现为物体温度的升高或降低，因此准确测量和控制温度，在科学实验中十分重要。,什么是温度？,温标,定义：温度的数值表示法。 确立一种温标，需要确定以下三点： 1）测量物质的选择 2）固定点的选择 3）温度值的划分,合适的温标应该具有宽广的适用范围，能严格重复，最好与测温物质的本性无关。开尔文1848年建议应用热力学温标。,常见温标之一：热力学温标,建立在卡诺循环基础上，与测温物质无关 固定点：水的三相点（273.16K） 温度值的划分：1K是水的三相点热力学温度 的1/273.
2、16 用T表示，单位K,热力学温标是一种纯理想温标 理想气体温标 pVm=RT 国际温标 1990国际温标 (ITS-90) 表1 （P11 ）,常见温标之二：摄氏温标,使用较早，应用方便 固定点：在标准压力下，水的冰点为0 ， 沸点为100 温度值的划分：在以上两点之间100等分 用t表示，单位 t-T 之间的对应关系： t = T - 273.15,常见温标之三：华氏温标,德国物理学家华伦海特提出 固定点：标准大气压下，水的冰点为32， 沸点为212 温度值的划分：在以上两点间180等分 用tF表示，单位 tF - t 之间的对应关系： tF = (9t/5) + 32,温度计,原理：测量
3、的物理性质都与温度成函数关系而又能严格复现，根据这些特性设计并制作成各类温度计。如体积，长度，压力，电阻，温差电势，频率和辐射波长等。 按测量方式分类：接触式和非接触式 1）接触式温度计 测温属性 举例 测温范围/ 液体膨胀温度计 液柱高度 玻璃-水银温度计 -30-300 热电偶 热电势 铂铑-铂热电偶 -110-1500 热电阻温度计 电阻 铂电阻温度计 -260-1100 蒸气压温度计 蒸气压 氧蒸气压温度计 低温 2）非接触式温度计： 光电温度计、光学高温计、红外光电温度计 按用途分类：温度测量和温差测量,玻璃-水银温度计,构造：玻璃，水银。 量程：0100，200，250，300，最
4、大可达800（石英玻璃）； 最小温度区间：2，1，0.5，0.2，0.1等。 注意事项：a易破碎 b等平衡 c防粘附 d平视 e校正,玻璃-水银温度计的校准,(1) 读数校正 零点校正以纯物质的熔点或沸点作为标准进行校正 定点校正以标准水银温度计为标准，与待校正的温度计同时测定某一体系的温度，将对应值一一记录，做出校正曲线 (2) 露茎校正：,玻璃-水银温度计的露茎校正,t测为温度计的读数值；t环为另一支辅助温度计读出；n为露出待测体系外部的水银柱长度，以温度差值表示。k为水银相对于玻璃的膨胀系数，使用摄氏度时，k=0.00016,露茎校正水银温度计如不能全部浸没在被测体系中，则因露出部分与体
5、系温度不同，必然存在读数误差，因此必须进行校正。,温差温度计：贝克曼温度计,测量体系温度范围在 -20150 内的微小温差变化； 一般只有5量程； 最小刻度为0.01， 用放大镜可以读准到0.002，测量精度较高 。,温差温度计：精密温差测量仪,代替贝克曼温度计用来测量微小温度差的仪器是精密温差测量仪。 测量原理为：温度传感器将温度信号转换成电压信号，经过多极放大器后传至显示器； 常见型号的主要技术指标：准确度 0.020.001，测量温差的范围 -2080。,热电偶温度计,热电偶是目前工业测温中最常用的传感器，这是由于它具有以下优点： 灵敏度高，可达10-4 ； 测温范围广，在-270280
6、0范围内有相应产品可供选用； 结构简单，使用维修方便，可作为自动控温检测器等。,热电偶温度计的工作原理,接触电势： 取决于两种不同材料的性质； 温差电势E： E=f(，T）= f(T）= f(T1）,温度的控制,恒温控制可分为两类： 利用物质的相变点温度来获得恒温，但温度的选择受到很大限制； 利用电子调节系统进行温度控制，此方法控温范围宽、可以任意调节设定温度。,恒温槽的结构,浴槽及恒温介质； 加热器； 搅拌器； 继电器； 普通温度计； 电接点温度计。 贝克曼温度计,恒温槽恒温介质的选择,根据恒温范围，可以选用不同的恒温介质： -6030用乙醇或乙醇水溶液； 090用水； 80160用甘油或甘
7、油水溶液； 70300用液体石蜡、汽缸润滑油、硅油。,恒温槽恒温效果的评价方法,恒温槽控制的温度有一个波动范围，并不是控制在某一固定不变的温度。控温效果可以用灵敏度t表示： t=（ t1 t2)/2 式中t1为恒温过程中水浴的最高温度；t2为恒温过程中水浴的最低温度。,恒温槽恒温效果的评价方法,(a)表示恒温槽灵敏度较高； (c)表示加热器功率太大； (b)表示恒温槽灵敏度较差； (d)表示加热器功率太小或散热太快。,恒温箱和马弗炉,思考问题,1）常见温度计的种类及其测量范围和精度 2）温度计的校正方法 3）贝克曼温度计的用途及其使用方法 4）恒温槽的组成和使用方法 5）常见的控温装置,Thanks for your attention!,
